Linux系统中/dev/mtd与/dev/mtdblock的区别

比眉伴天荒 2022-08-13 12:52 910阅读 0赞

MTD(memory technology device内存技术设备)是用于访问memory设备（ROM、flash）的Linux的子系统。MTD的主要目的是为了使新的memory设备的驱 动更加简单，为此它在硬件和上层之间提供了一个抽象的接口。MTD的所有源代码在/drivers/mtd子目录下。我将CFI接口的MTD设备分为四层 （从设备节点直到底层硬件驱动），这四层从上到下依次是：设备节点、MTD设备层、MTD原始设备层和硬件驱动层。  
MTD字符驱动程序允许直接访问flash器件，通常用来在flash上创建文件系统，也可以用来直接访问不频繁修改的数据。  
MTD块设备驱动程序可以让flash器件伪装成块设备，实际上它通过把整块的erase block放到ram里面进行访问，然后再更新到flash，用户可以在这个块设备上创建通常的文件系统。

1. /dev/mtdN 是Linux 中的MTD架构中，系统自己实现的mtd分区所对应的字符设备(将mtd设备分成多个区，每个区就为一个字符设备)，其里面添加了一些ioctl，支持很多命令，如MEMGETINFO，MEMERASE等。

而mtd-util中的flash\_eraseall等工具，就是以这些ioctl为基础而实现的工具，实现一些关于Flash的操作。比如，mtd 工具中的 flash\_eraseall中的：

if (ioctl(fd, MEMGETINFO, &meminfo) != 0) \{  
   fprintf(stderr, "%s: %s: unable to get MTD device info\\n", exe\_name, mtd\_device);  
   return 1;  
\}

其中，MEMGETINFO，就是Linux MTD中的drivers/mtd/mtdchar.c中的：

static int mtd\_ioctl(struct inode \*inode, struct file \*file,  
       u\_int cmd, u\_long arg)  
\{

。。。。。

case MEMGETINFO:  
   info.type = mtd->type;  
   info.flags = mtd->flags;  
   info.size = mtd->size;  
   info.erasesize = mtd->erasesize;  
   info.writesize = mtd->writesize;  
   info.oobsize = mtd->oobsize;  
   /\* The below fields are obsolete \*/  
   info.ecctype = -1;  
   info.eccsize = 0;  
   if (copy\_to\_user(argp, &info, sizeof(struct mtd\_info\_user)))  
    return -EFAULT;  
   break;

。。。

而/dev/mtdblockN，是Nand Flash驱动中，驱动用add\_mtd\_partitions()添加MTD设备分区（其实就是将mtd设备进行不同的分区，当mtd设备还是一样的，所以mtdblock分区与mtd分区肯定是对应的），而生成的对应的块设备。

根据以上内容，也就更加明白，为什么不能用nandwrite,flash\_eraseall,flash\_erase等工具去对/dev/mtdblockN去操作了。因为/dev/mtdblock中不包含对应的ioctl，也就没有定义对应的命令，不支持你这么操作。

2. mtd char 设备的主设备号是90，而mtd block设备的主设备号是31：

\# ls /dev/mtd\* -l   
crw-r-----    1 root     root      90,   0 May 30 2007 /dev/mtd0  
crw-r-----    1 root     root      90,   2 May 30 2007 /dev/mtd1  
crw-r-----    1 root     root      90,   4 Jul 17 2009 /dev/mtd2  
crw-r-----    1 root     root      90,   6 May 30 2007 /dev/mtd3  
crwxrwxrwx    1 root     root      90,   8 May 30 2007 /dev/mtd4  
crwxrwxrwx    1 root     root      90, 10 May 30 2007 /dev/mtd5  
crwxrwxrwx    1 root     root      90, 12 May 30 2007 /dev/mtd6  
crwxrwxrwx    1 root     root      90, 14 May 30 2007 /dev/mtd7  
crwxrwxrwx    1 root     root      90, 16 May 30 2007 /dev/mtd8  
crwxrwxrwx    1 root     root      90, 18 May 30 2007 /dev/mtd9  
\# ls /dev/mtdblock\* -l  
brw-r-----    1 root     root      31,   0 May 30 2007 /dev/mtdblock0  
brw-r-----    1 root     root      31,   1 May 30 2007 /dev/mtdblock1  
brw-r-----    1 root     root      31,   2 May 30 2007 /dev/mtdblock2  
brw-r-----    1 root     root      31,   3 May 30 2007 /dev/mtdblock3  
brwxrwxrwx    1 root     root      31,   4 May 30 2007 /dev/mtdblock4  
brwxrwxrwx    1 root     root      31,   5 May 30 2007 /dev/mtdblock5  
brwxrwxrwx    1 root     root      31,   6 May 30 2007 /dev/mtdblock6  
brwxrwxrwx    1 root     root      31,   7 May 30 2007 /dev/mtdblock7  
brwxrwxrwx    1 root     root      31,   8 May 30 2007 /dev/mtdblock8  
brwxrwxrwx    1 root     root      31,   9 May 30 2007 /dev/mtdblock9

此设备号，定义在/include/linux/mtd/mtd.h中 ：

\#define MTD\_CHAR\_MAJOR   90  
\#define MTD\_BLOCK\_MAJOR 31

3. 其中，mtd的块设备的大小，可以通过查看分区信息获得：

\# cat /proc/partitions   
major minor \#blocks name

31     0       1024 mtdblock0  
31     1       8192 mtdblock1  
31     2     204800 mtdblock2  
31     3      65536 mtdblock3  
31     4     225280 mtdblock4

上面中显示的块设备大小，是block的数目，每个block是1KB。

而每个字符设备，其实就是对应着上面的每个块设备。即/dev/mtd0对应/dev/mtdblock0，其他以此类推。换句话说，mtdblockN的一些属性，也就是mtdN的属性，比如大小。

4。对每个mtd字符设备的操作，比如利用nandwrite去对/dev/mtd0写数据，实际就是操作/dev/mtdblock0。

而这些操作里面涉及到的偏移量offset，都指的是此mtd 分区内的偏移。比如向/dev/mtd1的offset为0的位置写入数据，实际操作的是物理偏移offset=/dev/mtd0的大小=1MB=0x100000。

5.mtd的字符设备和块设备的命名规则，可以参考下表：

<table style="margin:0px; padding:0px; border-collapse:collapse; border-spacing:0px; border:1px solid silver; color:rgb(0,0,0); font-family:'Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:13px; line-height:19px; background-color:rgb(245,245,245); width:915px"> 
 <h5 style="margin:15px auto 2px; padding:0px; font-size:12px; color:rgb(51,51,51)"> Table 7-1. MTD /dev entries, corresponding MTD user modules, and relevant device major numbers</h5> 
 <thead style="margin:0px; padding:0px"> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <th style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> /dev entry </th> 
 <th style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> Accessible MTD user module </th> 
 <th style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> Device type </th> 
 <th style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> Major number </th> 
 </tr> 
 </thead> 
 <tbody style="margin:0px; padding:0px"> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> mtdN </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> char device </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> char </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 90 </td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> mtdrN </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> char device </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> char </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 90 </td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> mtdblockN </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> block device, read-only block device, JFFS, and JFFS2 </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> block </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 31 </td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> nftlLN </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> NFTL </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> block </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 93 </td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> ftlLN </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> FTL </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> block </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 44 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table style="margin:0px; padding:0px; border-collapse:collapse; border-spacing:0px; border:1px solid silver; color:rgb(0,0,0); font-family:'Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:13px; line-height:19px; background-color:rgb(245,245,245); width:915px"> 
 <h5 style="margin:15px auto 2px; padding:0px; font-size:12px"> Table 7-2. MTD /dev entries, minor numbers, and naming schemes</h5> 
 <thead style="margin:0px; padding:0px"> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <th style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> /dev entry </th> 
 <th style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> Minor number range </th> 
 <th style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> Naming scheme </th> 
 </tr> 
 </thead> 
 <tbody style="margin:0px; padding:0px"> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> mtdN </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 0 to 32 per increments of 2 </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> N&nbsp;= minor / 2 </td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> mtdrN </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 1 to 33 per increments of 2 </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> N&nbsp;= (minor - 1) / 2 </td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> mtdblockN </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 0 to 16 per increments of 1 </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> N&nbsp;= minor </td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> nftlLN </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 0 to 255 per sets of 16 </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> L&nbsp;= set;<a href="http://book.opensourceproject.org.cn/embedded/oreillybuildembed/opensource/belinuxsys-chp-7-sect-1.html#belinuxsys-chp-7-fnote-2" style="margin:0px; padding:0px; font-weight:inherit; line-height:inherit" rel="nofollow">[2]</a>&nbsp;N&nbsp;= minor - (set - 1) x 16;&nbsp;N&nbsp;is not appended to entry name if its value is zero. </td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> ftlLN </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 0 to 255 per sets of 16 </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> Same as NFTL. </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

The Linux MTD,YAFFS Howto上面这样写道：  
Erase the mtdblock0  
/>eraseall /dev/mtd0  
Create the mount directory and mount  
/>mkdir -p /mnt/flash0  
/>mount -t yaffs /dev/mtdblock0 /mnt/flash0  
为什么eraseall对mtd0操作？而不对mtdblock0操作？nand不是块设备嘛，mtdblock就是块设备呀。mtd0,mtd1与mtdblock0,mtdblock1是不是一一对应的？